德州市用水結(jié)構(gòu)變化及其影響因素分析

張 雨，張洪亮，楊秀芹

（德州市水利局，山東 德州 253014）

德州市地處海河流域，屬溫帶半干旱半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均降水量563.8 mm，水資源總量為13.71億m3。當(dāng)?shù)厮Y源人均占有量244 m3，僅為全國(guó)平均水平的1/9。近年來，隨著人口增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活水平提高，特別是我國(guó)北方地區(qū)遭遇連續(xù)干旱的情況下，供水形勢(shì)日趨緊張，水資源已經(jīng)成為制約地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。因此，明確德州市用水結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)，分析引起其變化的原因，對(duì)進(jìn)一步做好德州市節(jié)水工作具有重要意義。

1 用水結(jié)構(gòu)變化分析

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年德州市總供水量為20.41億m3，其中引黃11.14億m3，占總供水量的54.6%；當(dāng)?shù)氐乇硭?1.97億 m3，占 9.7%； 地下水 7.00億 m3，占34.3%；其他水源供水0.3億m3，占1.4%。2010年全市用水總量為20.41億m3，其中農(nóng)田灌溉用水15.70億m3，占總用水量的76.9%，林、牧、漁、畜用水 1.64億m3，占8.0%；工業(yè)用水1.49億 m3，占 7.3%；城鎮(zhèn)公共用水0.15億m3，占0.8%；居民生活用水1.29億m3，占6.3%；生態(tài)與環(huán)境補(bǔ)水0.14億m3，占0.7%。

德州市用水結(jié)構(gòu)及其變化大體可按工、農(nóng)業(yè)和城市及生活用水等3個(gè)方面進(jìn)行分析。德州市2000—2010年的用水總量呈下降趨勢(shì)，年均減少總用水量3 746.45 m3，年用水總量間的變化幅度較小，介于333.8～10 940.4 m3之間，但用水結(jié)構(gòu)則逐年變化，且有些變化較為明顯，如表1示。

1.1 農(nóng)業(yè)用水變化情況

2000—2010年德州市農(nóng)業(yè)用水量總體呈下降趨勢(shì)。其中2007—2008年用水量較大，每年平均為19.5億m3，2000年最高，達(dá)19.86億m3。德州市農(nóng)業(yè)用水量從2001年開始明顯下降，到2005年僅為17.94億m3，下降了1.92億m3。近5年來，德州市農(nóng)業(yè)用水量變化緩慢平穩(wěn)，平均每年為18.9億m3，與2000—2005年農(nóng)業(yè)平均用水量相比，升高了6.2%。2000—2010年德州市農(nóng)業(yè)用水量在全市總用水量中的比重總體呈上升趨勢(shì)。其中2005—2010年農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的比例較高，平均每年89.1%，到2010年農(nóng)業(yè)用水比例降為85%。

表1 德州市2000—2010年用水結(jié)構(gòu)變化 億m3

1.2 工業(yè)用水變化情況

2000—2010年德州市工業(yè)用水量總體呈下降趨勢(shì)。其中，2000—2001年用水量較大，每年平均為2.72億m3，2000年最高,達(dá)2.74億m3。德州市工業(yè)用水量從2005年開始明顯下降，到2009年僅為0.66億m3，較2000年下降了2.08億m3。2005—2009年，德州市工業(yè)用水量變化緩慢平穩(wěn)，平均每年為0.65億m3，與2000—2001年工業(yè)平均用水量相比，降低了76%。2000—2010年德州市工業(yè)用水量在全市總用水量中的比重總體也呈下降趨勢(shì)。其中2000年、2001年和2003年工業(yè)用水量占總用水量的比例較高，分別為11.3%、12.8%和10.5%。2010年工業(yè)用水量為1.49億m3，占7.3%，占總用水量比例有所升高。

1.3 城市及生活用水變化情況

與農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水情況相反,城市及生活用水量從2001年的1.22億m3逐漸遞增為2010年的1.44億m3，用水所占比例從5.8%上升至7.1%。其中2000年的用水量最大，為1.55億m3，在總用水量中所占比例為6.4%。德州市2000—2001年城市及生活用水量年均 1.39億 m3，2010年用水比例最高，為7.1%。

2 德州市用水結(jié)構(gòu)變化影響因素

2.1 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)工業(yè)用水結(jié)構(gòu)的影響

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)是促成工業(yè)產(chǎn)值上升而用水量穩(wěn)中有降的重要因素。對(duì)于城市的用水需求，尤其是對(duì)工業(yè)用水的需求，以往許多預(yù)測(cè)明顯偏大的一個(gè)主要原因在于沒有正確地分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化及其他因素對(duì)于用水的影響。相關(guān)研究證明：工業(yè)用水量與工業(yè)產(chǎn)值和用水定額呈正相關(guān)關(guān)系，而與重復(fù)利用率負(fù)相關(guān)，工業(yè)產(chǎn)值的增長(zhǎng)始終要求增加取水量，用水定額的減小與重復(fù)利用率的提高則有助于工業(yè)用水量的降低。德州市2000—2010年工業(yè)用水重復(fù)率變化情況如圖1示。

圖1 2000—2010年德州市工業(yè)用水重復(fù)利用率變化圖

由圖1可知，2000—2010年德州市工業(yè)用水重復(fù)利用率呈逐漸升高的趨勢(shì)，從37%提高至70%。同時(shí)隨著科學(xué)技術(shù)和企業(yè)工藝的不斷改進(jìn)，重復(fù)利用率在升高到一定程度時(shí)出現(xiàn)趨于緩和穩(wěn)定的趨勢(shì)。如2005—2010年，工業(yè)重復(fù)利用率變化幅度較小，在2%～10%之間。將工業(yè)用水量與重復(fù)利用率數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，如圖2示。

由圖2可知：隨著重復(fù)利用率的不斷增大工業(yè)用水量不斷減少。說明工業(yè)重復(fù)利用率是影響工業(yè)用水量的一個(gè)重要因素，也是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中較為關(guān)鍵的一項(xiàng)工業(yè)節(jié)水措施。

圖2 工業(yè)用水量與重復(fù)利用率擬合圖

2.2 節(jié)水工程建設(shè)對(duì)農(nóng)業(yè)用水結(jié)構(gòu)的影響

近年來，德州市農(nóng)業(yè)用水比重偏高和灌溉利用率較低，在一定程度上加劇了區(qū)域水資源的緊張狀況。據(jù)有關(guān)資料顯示：2007年底德州市節(jié)水灌溉面積為7.35萬hm2，節(jié)水灌溉率僅為16.7%，節(jié)水率偏低。通過不斷加強(qiáng)節(jié)水灌溉工程建設(shè)，到2010年，德州市節(jié)水灌溉面積達(dá)到10.29萬hm2，占可利用耕地面積的11.9%，節(jié)水灌溉率達(dá)到53.4%。德州市2000—2010年農(nóng)業(yè)節(jié)水量變化情況如圖3示。

由圖3可知：2000—2010年德州市農(nóng)業(yè)節(jié)水量呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)。由于德州市耕地面積逐年增大，農(nóng)業(yè)耗水量在各行業(yè)用水中所占比例最大，所以農(nóng)業(yè)用水量與節(jié)水量呈現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì)。同時(shí)，農(nóng)業(yè)用水量在一定程度上反映出對(duì)節(jié)水總量的重要性，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，灌溉面積不斷增加，農(nóng)業(yè)用水量也隨著增大。這使農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力逐步增

圖3 德州市農(nóng)業(yè)節(jié)水量變化圖

2.3 人口對(duì)城市及生活用水結(jié)構(gòu)的影響

生活用水包括城鎮(zhèn)生活用水和農(nóng)村生活用水。其中城鎮(zhèn)生活用水中包括居民家庭用水和公共用水（含商業(yè)、建筑業(yè)、流動(dòng)人口、生態(tài)環(huán)境、旅游用水等）。農(nóng)村生活用水包括農(nóng)民家庭用水和家養(yǎng)牲畜用水。人口增長(zhǎng)、人均生活用水量的提高，以及城市環(huán)境建設(shè)是帶動(dòng)生活用水迅速遞增的主要驅(qū)動(dòng)因素。德州市2000—2010年人口變化情況如圖4示。

圖4 德州市人口變化情況圖

由圖4可知：隨著城市化水平的不斷提高及外來人口的增加，德州市人口從2000年的530.37萬人增加到2010年的570.18萬人，年均增長(zhǎng)率為0.73%。德州市人均生活用水量已從2000年的90 L/d增加到2010年108 L/d，10年間增加了20%，進(jìn)而影響城市及生活用水比例。

同時(shí)，節(jié)水器具普及率也是影響城市及生活用水量及比例變化的重要因素。2004年德州市城市及生活毛用水量每人119 L/d，節(jié)水器具的普及率僅30%，供水管網(wǎng)的漏失率高達(dá)20%，生活凈用水95 L/d。其他縣（市、區(qū)）生活毛用水量83 L/d，節(jié)水器具的普及率僅20%，供水管網(wǎng)的漏失率高達(dá)25%，生活凈用水65 L/d。2010年節(jié)水器具普及率提高到70%，管網(wǎng)漏失率減少到8%。在一定程度上降低了用水量，對(duì)用水結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生一定影響。

3 結(jié)語

通過以上分析可知：1）德州市用水結(jié)構(gòu)變化總體呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：總用水量趨于平穩(wěn)，工業(yè)用水和城市及生活用水量從量上和占總用水量的比重上分別呈現(xiàn)下降和上升的趨勢(shì)。2）節(jié)水技術(shù)的推廣帶來農(nóng)業(yè)用水效率的大幅提高，城市化、農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整也是影響農(nóng)村用水變化的重要因子。3）重復(fù)利用率、用水定額水平的提高對(duì)工業(yè)用水變化有驅(qū)動(dòng)作用。4）人口數(shù)量及生活節(jié)水器具推廣以及用水定額的變化是影響城市及生活用水量變化和用水結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要因素。